【物理】萬(wàn)有引力定律課后練習(xí)-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

7.2萬(wàn)有引力定律課后練習(xí)（一）鞏固訓(xùn)練1.兩個(gè)完全相同的實(shí)心勻質(zhì)小鐵球緊靠在一起，它們之間的萬(wàn)有引力為F；若將兩個(gè)用同種材料制成的半徑是小鐵球3倍的實(shí)心大鐵球緊靠在一起，則兩個(gè)大鐵球之間的萬(wàn)有引力為()A. B. C. D.2.對(duì)于萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式，下列說(shuō)法正確的是()A.r是兩物體間最近的距離B.G是引力常量，是人為規(guī)定的C.當(dāng)r等于零時(shí)，萬(wàn)有引力無(wú)窮大D.兩物體受到的引力總是大小相等，與兩物體質(zhì)量是否相等無(wú)關(guān)3.設(shè)宇宙中有一自轉(zhuǎn)角速度為ω、半徑為R、質(zhì)量分布均勻的小行星，在小行星上用彈簧測(cè)力計(jì)稱量某一質(zhì)量為m的物塊，在極點(diǎn)處彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F，此處重力加速度大小為；在赤道處彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，此處重力加速度大小為，則下列關(guān)系式正確的是()A. B. C. D.4.下列關(guān)于萬(wàn)有引力說(shuō)法正確的是()A.卡文迪什測(cè)出了引力常量GB.對(duì)于質(zhì)量分布均勻的球體，公式中的r指兩球心之間的距離C.因地球質(zhì)量遠(yuǎn)小于太陽(yáng)質(zhì)量，故太陽(yáng)對(duì)地球的引力遠(yuǎn)小于地球?qū)μ?yáng)的引力D.設(shè)想把一物體放到地球的中心（地心），則該物體受到地球的萬(wàn)有引力無(wú)窮大5.2020年3月9日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第54顆導(dǎo)航衛(wèi)星，北斗導(dǎo)航工程實(shí)現(xiàn)2020年“開門紅”。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由地球同步靜止軌道衛(wèi)星、與同步靜止軌道衛(wèi)星具有相同周期的地球同步傾斜軌道衛(wèi)星，以及比它們軌道低一些的中軌道衛(wèi)星組成。它們均為圓軌道衛(wèi)星，軌道分布情況如圖所示，則()A.同步靜止軌道衛(wèi)星的周期為24小時(shí)，它可以定位在北京上空B.同步靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定小于7.9km/sC.同步靜止軌道衛(wèi)星和同步傾斜軌道衛(wèi)星一定具有相同的軌道高度D.中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度比靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度更小一些6.要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的四分之一，下列辦法可采用的()A.使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變B.使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的一半，距離不變C.使兩物體間的距離增為原來(lái)的2倍，質(zhì)量不變D.使兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原來(lái)的一半7.萬(wàn)有引力定律只適用于計(jì)算_______________間的萬(wàn)有引力大小。對(duì)均勻球體可以看成質(zhì)量集中在其球心，此時(shí)公式中的r為_______________的距離。8.地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，一個(gè)飛行器在地球與月球之間。當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊Υ笮∠嗟葧r(shí)，該飛行器距地心的距離與距月心的距離之比為_______，當(dāng)“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器進(jìn)入月球軌道做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，提供它的向心力來(lái)源是________。9.我們知道，任何兩個(gè)物體間一定存在萬(wàn)有引力。為什么圖中放在水平地面上的兩個(gè)鉛球沒(méi)有因?yàn)槿f(wàn)有引力而吸引在一起？它們的萬(wàn)有引力與重力之比約為多少？（已知鉛球質(zhì)量，距離為1m，重力加速度，萬(wàn)有引力常量）10.有一質(zhì)量為m、半徑為R、密度均勻的球體，在距離球心O為2R的地方有一質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)，現(xiàn)在從球體中挖去一半徑為的小球體（如圖所示），然后在挖空部分填滿另外一種密度為原來(lái)2倍的物質(zhì)，則填充后的實(shí)心球體對(duì)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力是多少（萬(wàn)有引力常量為G）？

參考答案1.答案：A解析：兩個(gè)小鐵球之間的萬(wàn)有引力為，實(shí)心大鐵球的半徑是小鐵球半徑的3倍，故有，即兩個(gè)大鐵球之間的萬(wàn)有引力為，A正確，B、C、D錯(cuò)誤.2.答案：D解析：表達(dá)式中的r是兩質(zhì)點(diǎn)間的距離，對(duì)于質(zhì)量分布均勻的球體，r是兩球心間的距離，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；G是引力常量，是卡文迪什在實(shí)驗(yàn)室用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)量出來(lái)的，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)r等于零時(shí)，兩物體不能視為質(zhì)點(diǎn)，萬(wàn)有引力公式不再適用，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律可知兩物體受到的引力總是大小相等，與兩物體質(zhì)量是否相等無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)D正確。3.答案：B解析：在極點(diǎn)處有，在赤道處有，根據(jù)萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系有，解得，故選B。4.答案：AB解析：A.卡文迪什測(cè)出了引力常量G，故A正確；B.對(duì)于質(zhì)量分布均勻的球體，公式中的r指兩球心之間的距離，故B正確；C.太陽(yáng)對(duì)地球的引力和地球?qū)μ囊κ且粚?duì)相互作用力，大小相等，故C錯(cuò)誤；D.設(shè)想把一物體放到地球的中心（地心）時(shí)，物體不能再視為質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)萬(wàn)有引力定律并不適用，所以該物體受到地球的萬(wàn)有引力不是無(wú)窮大，故D錯(cuò)誤。故選AB。5.答案：BC解析：A.同步靜止軌道衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同為24小時(shí)，它只能定位在地球赤道正上方一定高度處，故A錯(cuò)誤；B.同步靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行的軌道半徑大于地球半徑，故由萬(wàn)有引力提供向心力有：可判斷：故B正確；C.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：可判斷，若T相等，則r也相等，所以同步靜止軌道衛(wèi)星和同步傾斜軌道衛(wèi)星一定具有相同的軌道高度，故C正確；D.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，則衛(wèi)星的運(yùn)行速度：由于中軌道衛(wèi)星的軌道半徑比靜止軌道衛(wèi)星的軌道半徑小，所以中軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度比靜止軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度更大，故D錯(cuò)誤；故選BC。6.答案：AC解析：根據(jù)則A.使兩物體的質(zhì)量各減小一半，距離不變，則兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的四分之一，選項(xiàng)A正確；B.使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的一半，距離不變，則兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的二分之一，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.使兩物體間的距離增為原來(lái)的2倍，質(zhì)量不變，則兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的四分之一，選項(xiàng)C正確；D.使兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原來(lái)的一半，則兩物體間的萬(wàn)有引力不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC。7.答案：質(zhì)點(diǎn)；兩球心之間解析：萬(wàn)有引力定律只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力大小；對(duì)均勻球體可以看成質(zhì)量集中在其球心，此時(shí)公式中的r為兩球心之間的距離。8.答案：9:1；月球?qū)︽隙鹞逄?hào)的萬(wàn)有引力解析：由萬(wàn)有引力定律可知可得當(dāng)“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器進(jìn)入月球軌道做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，提供它的向心力來(lái)源是月球?qū)︽隙鹞逄?hào)的萬(wàn)有引力。9.答案：見解析，解析：根據(jù)萬(wàn)有引力定律可知，兩個(gè)鉛球之間的相互吸引力為兩鉛球之間的吸引力太小了，無(wú)法使兩個(gè)小球吸引在一起。鉛球本身的重力為則萬(wàn)有引力與重力的比